Multisim仿真教程之正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路深入解析
二、双极性PWM控制模式探究
图示11.8.2的单相桥式逆变电路在双极性PWM控制下的波形如图11.8.4所示。当ur的半周期内,三角波载波在正负方向变化,所得的PWM波形也呈现出双向变化的特点。在一个ur周期内,PWM波形仅包含+UD和-UD两种电平,其通断仍由调制信号ur与载波信号uc的交点时刻控制。
在ur的正负半周,各开关器件的控制规律保持一致。当ur的值大于uc时,晶体管VT1和VT4接收到导通信号,而VT2和VT3则断,此时输出电压uo为UD。相反,当ur小于uc时,晶体管VT2和VT3被激活,而VT1和VT4则断,输出电压uo为-UD。可以看出,同一半桥的上下两个桥臂晶体管的驱动信号极性相反,形成互补工作状态。
在处理感性负载时,若VT1和VT4处于导通状态并接收到关断信号,而VT2和VT3接收到开通信号后,虽然VT1或VT4会立即关断,但因感性负载电流无法突变,VT2和VT3并不能立刻导通,此时二极管VD2和VD3负责维持电流续流。
图示SPWM的波形及其产生电路
图11.8.4展示了双极性PWM控制方式的波形图。
关于SPWM产生电路的详细说明
SPWM调制电路如图11.8.5所示,采用LM339AJ比较器来处理电路。XFG1函数发生器生成了1kHz的三角波信号作为载波信号uc,同时它也产生50Hz的正弦波信号作为调制信号ur。XFG1和XFG2的设置界面如图11.8.6所示,所产生的波形如图11.8.7所示。通过比较器处理后的波形如图11.8.8所示。
SPWM逆变电路的结构与功能
SPWM逆变电路的结构如图11.8.9(a)(b)所示。其中XFG1函数发生器同样产生1kHz的三角波信号uc和50Hz的正弦波信号ur作为调制之用。A2 3554AM被用作反相放大器。所产生的具体波形在图11.8.9(c)中展示,而在负载电阻R4上的输出波形则如图11.8.9(d)所描绘。
列表详解:
1. SPWM驱动信号生成电路 - 此部分是整个SPWM逆变电路的核心之一,负责生成驱动逆变电路的PWM信号。